JPS62186009A - 排ガスフイルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばディーゼルエンジンから排出される
炭素状微粒子（所謂、すす）を捕集し、捕集したすすを
燃焼させる事により、ディーゼルエンジンからのすすの
排出量の低減を図るディセル排ガスフィルタに関するも
のである。

従来の技術 ディーゼルエンジンから排出されるすすを捕集する為の
ディーゼル排ガスフィルタとして、ハニカム形状のセラ
ミックモノリスフィルタが有望視されている。これはす
すの集塵効果が８０％以上で、フィルタによる排ガスの
圧力損失が小さい利点を示している。

セラミックモノリスフィルタからなるディーゼル排ガス
フィルタは、例えば、コージライトを主成分とする押し
出し製法によりセル壁より構成された多数のセルからな
るハニカム構造をなしている。その構造の上流及び下流
セル端部はセメントのような非常に気効率の小さな、材
料で交互に閉塞されている。これらの上流側及び下流側
の閉塞部によって、セルは入口及び出口排ガス通路に分
割される。その結果、排気ガスはセル壁ですすをほぼ全
量捕集されて放出される。すすが堆積するとともにディ
ーゼル排ガスフィルタで排気ガスの圧力損失が大きくな
り、エンジン性能の低下を招く。それ故、エンジン性能
を良好に保つには、一定量のすすが堆積した時点で、そ
のすすを燃焼させ、ディーゼル排ガスフィルタを再生す
る方法がとられる。

ディーゼル排ガスフィルタに堆積したすすは入口端部で
排ガス中の火花や点火ピークによって着火し、入口端部
で燃焼が広がり、それと同時にセル内を下流に向って燃
焼する。

発明が解決しようとする問題点 上記装置においては、排気ガス中のすすの一部は入口端
部に堆積し、大部分はセル内に堆積する。

ところが、ディーゼル排ガスフィルタの入口端部では、
フィルタとしての効果は少ないので、閉塞部のススは少
ない。此の為、閉塞部では、充分な燃焼熱が発生せず、
セルの下流へと燃焼が広がらない。この現象が繰り返さ
れると、セル内の堆積量は増加する。そして、セル内に
すすが一定以上堆積した後、ひとたびセル内のすすに着
火すると、燃焼が急激に起り、ディーゼル排ガスフィル
タの温度が上昇し、ディーゼル排ガスフィルタが溶融す
る問題や、セル内にすすが堆積し過ぎて、排気ガスの圧
力損失が大きくなり、エンジンの不調を生じさせる問題
が生じた。

問題点を解決するための手段 排ガスフィルタの入口部にすす点火用の点火器を設け、
すすの点火部に排気ガスより酸素濃度の高い燃焼用空気
を供給する。

作　　　用 すすの点火時に、すすの点火部付近に酸素濃度の高い燃
焼用空気を供給すると、少ないすす量で着火しやすぐ、
着火したすすは高温となり、セル内への燃焼の伝播が容
易に行われる。

実施例 本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明する。第
１図は本発明の断面図であり、１は排ガスフィルタ装置
、２は排ガスフィルタ、３は緩衝材、４はフィルタケー
ス、５は点火器、６は気体供給路、７は送風機、８は酸
素富化装置、９はフィルタ入口通路、１０はフィルタ出
口通路、１１はフィルタ入口部、１２はエンジン排気ガ
ス、１３は浄化排ガス、１４は圧力検知部、１５は圧力
検知器である。１６は入ロブラグ、１７は出ロブラグで
ある。

第２図は点火付近の拡大図であり、１８ｉｊフイルタに
堆積したすす、１９は燃焼用空気、２ｏはセル壁、２１
は点火部である。

ディーゼルエンジンの排気系路に排ガスフィルタ装置１
が取り付けられている。フィルタケース４には緩衝材３
を介して排ガスフィルタ２が取付けられている。排ガス
フィルタの入口はフィルタ入口部１１と呼ばれ、点火器
６が接しており、この部分を点火部と呼ぶ。点火器６は
フィルタケース４に取付けられ、その周囲に気体供給路
６を設けている。気体供給路には送風機７、更に酸素富
化装置が設置されている。排ガスフィルタ２のエンジン
側（上流側）には圧力検知部１４と圧力検知器１５が取
付けられている。

排ガスフィルタ２は気孔率の大きなセラミックスをハニ
カム形状にしたセラミックモノリスフィルタと呼ばれ、
上流及び下流端部はセラミックスで閉塞されそれぞれ入
ロブラグ１６、出ロブラグ１７と呼ばれる。

次に、この一実施例の構成における作用を説明する。デ
ィーゼルエンジンから排出されたエンジン排気ガス１２
にはすすが含まれており、排ガスフィルタ２で捕集され
る。すすはフィルタ入口通路９と入ロブラグ１７上に堆
積する。すすの捕集されたエンジン排気ガスは、フィル
タを通過し、浄化排ガス１３となって、フィルタ出口通
路１０を通過し排出する。

すすが排ガスフィルタ上に堆積すると、排ガスフィルタ
の上流の圧力は上昇する。この圧力を圧力検知器１６に
より検知し、点火器６を作動させ、すすに点火する。点
火器として、セラミックヒータを用いている。ディーゼ
ルエンジンの排気ガスに酸素が含まれているが、酸素濃
度はエンジン回転数や負荷により変動する。アイドリン
ク時には約１７％、高速になると２〜３％まで低下する
事がある。従って、点火器で点火しても点火しない場合
が生じる。そこで、本発明では排気ガスの酸素濃度より
も高い空気を点火部に供給し、すすの点火を助けている
。

点火器に電流を流し加熱すると気体供給路から空気が送
られる。この時排ガスフィルタの上流側では圧力が１０
　ｏｍｍＨｑを越える事がしばしば生じ、その為に、供
給圧力の大きい送風機７や送風ポンプが用いられる。送
風機７の上流には酸素富化装置８が設置されており、大
気の酸素濃度２１％より高い酸素濃度の気体を供給でき
る。酸素富化装置には酸素富化膜が使用され、高濃度の
酸素を得るためには更に高圧が得られる送風機あるいは
送風ポンプが必要となる。酸素富化装置を使用せずに、
大気を導入しても、酸素は２１％であり、排気ガス中よ
り２２は燃焼しやすい。

このように酸素濃度の高い空気を点火部に送り込むと、
すすは容易にもえる。一旦、すすに着火すると、燃焼熱
によりセル内に燃焼熱が伝播する。

第３図は点火器としてバーナを用いたものである。２２
は点火器、２３はバーナ、２４はバーナ用空気、２６は
燃料、２６は気体供給路、２７は燃焼用空気である。燃
焼用空気２７はすすの燃焼に使用される。バーナの燃料
としてはプロパ／。

軽油が使用される。バーナはセラミックヒータに比べて
加熱面積が大きいため、点火しやすい。バーナは排ガス
フィルタから離れており、バ〜す上に形成された火炎２
８が排ガスフィルタに接するが、この部分が点火部２１
となる。

発明の効果 本発明は点火装置を有する多孔質セラミックからなる排
ガスフィルタの点火部に排気ガスより高濃度の酸素を含
む燃焼用空気を供給し、すすの点火を容易にするととも
に少ない堆積量のすすで点火を可能にする。その結果、
すすの堆積しすぎによるフィルタの破壊、エンジン不調
を防止するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の排ガスフィルタ装置の断面
図、第２図は要部拡大図、第３図は他の実施例の点火装
置の断面図である。 ２・・・・・・排ガスフィルタ、６・・・・・・点火器
、ｅ・・・・・・気体供給路、７・・・・・・送風機、
８・・・・・・酸素富化装置、２１・・・・・・点火部
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 エンジン不調ズじｉス 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔質セラミックスからなる排ガスフィルタを具
   備し前記排ガスフィルタに堆積した炭素状微粒子に点火
   する点火装置の点火部に排気ガスより酸素濃度の高い燃
   焼用空気を供給する気体供給装置を装着してなる排ガス
   フィルタ装置。
2. （２）気体供給装置に酸素富化装置を設けた特許請求の
   範囲第１項記載の排ガスフィルタ装置。